(57)【要約】【課題】本発明によれば、有機半導体層のパターン精密度を改善しながら、パターニング工程を単純化することができる。【解決手段】基板上に有機絶縁膜を形成し、有機絶縁膜に、第１及び第２凹部と、前記第１及び第２凹部上に形成される第３凹部と、を含むバンクを形成し、第１及び第２凹部にソース電極及びドレイン電極を形成し、第３凹部にソース電極及びドレイン電極と接触するアクティブ層を形成する段階を含む、薄膜トランジスタの製造方法。【選択図】図２
2006245582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜の一面上に形成されたゲート電極と、
前記ゲート絶縁膜の他面上に形成された有機絶縁膜と、
前記有機絶縁膜に埋込まれて形成されたソース電極、ドレイン電極、及びアクティブ層と、を含み、
前記有機絶縁膜は、前記ソース電極、ドレイン電極、及び前記アクティブ層が各々位置するバンクを含むことを特徴とする薄膜トランジスタ。
【請求項２】
前記バンクは、前記ソース電極及びドレイン電極が位置する第１及び第２凹部と、前記第１及び第２凹部との上に形成されて、前記アクティブ層が位置する第３凹部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項３】
前記有機絶縁膜は、ネガティブ型フォトレジストまたはポジティブ型フォトレジストからなることを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項４】
前記アクティブ層は、有機半導体物質からなることを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項５】
前記第１及び第２凹部は、各々の幅が１乃至５０μｍであり、高さが５０乃至５００ｎｍであって、
前記第１及び第２凹部の間の距離は１乃至１００μｍであり、
前記第３凹部は、幅が３乃至４００μｍであり、高さが１０乃至１０００ｎｍであることを特徴とする請求項２に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項６】
基板上に有機絶縁膜を形成し、
前記有機絶縁膜に、第１及び第２凹部と、前記第１及び第２凹部上に形成される第３凹部と、を含むバンクを形成し、
前記第１及び第２凹部にソース電極及びドレイン電極を形成し、
前記第３凹部に前記ソース電極及びドレイン電極と接触するアクティブ層を形成する段階を含むことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項７】
前記バンクは、ハーフトーンマスクを利用して前記有機絶縁膜を露光し、前記露光された有機絶縁膜を現像して形成することを特徴とする請求項６に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項８】
前記有機絶縁膜は、ネガティブ型フォトレジストまたはポジティブ型フォトレジストからなることを特徴とする請求項７に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項９】
前記ソース電極及びドレイン電極は、
インクジェット方式によって前記第１及び第２凹部にソース及びドレイン電極物質を塗布し、
前記ソース及びドレイン電極物質が塗布された基板をキュアリングして形成することを特徴とする請求項７に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１０】
前記ソース及びドレイン電極物質は、
ポリエチレンジオキシチオフェン（ｐｏｌｙｅｈｙｌｅｎｅ ｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ；ＰＥＤＯＴ）、ポリアニリン（ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ；ＰＡＮＩ）、導電性高分子、Ａｇナノ複合体、Ｃｕナノ複合体、Ａｕナノ複合体、Ｐｔナノ複合体の中から選択される物質、または、
前記アクティブ層を構成する物質のＨＯＭＯ（ｈｉｇｈｅｓｔ ｏｃｃｕｐｉｅｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｏｒｂｉｔａｌ）値から０．５ｅＶを引いた値より大きな仕事関数値を有する金属ナノパーティクルまたはカーボンナノパーティクル及び有機バインダーを含む物質をパターン塗布した後に焼成して形成される物質を含み、
前記金属ナノパーティクルは、Ａｇナノパーティクル、Ｃｕナノパーティクル、Ａｕナノパーティクル、及びＰｔナノパーティクルのうちの少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする請求項９に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１１】
前記アクティブ層は、インクジェット方式によって第３凹部に有機半導体物質を塗布し、前記有機半導体物質が塗布された基板をキュアリングして形成することを特徴とする請求項７に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１２】
前記有機半導体物質は、
ペンタセン（ｐｅｎｔａｃｅｎｅ）、テトラセン（ｔｅｔｒａｃｅｎｅ）、アントラセン（ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）、ナフタレン（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ）、アルファ−６−チオフェン（α−６−ｔｈｉｏｐｅｎｅ）、アルファ−４−チオフェン（α−４−ｔｈｉｏｐｅｎｅ）、ペリレン（ｐｅｒｙｌｅｎｅ）及びその誘導体、ルブレン（ｒｕｂｒｅｎｅ）及びその誘導体、コロネン（ｃｏｒｏｎｅｎｅ）及びその誘導体、ペリレンテトラカルボキシリックジイミド（ｐｅｒｙｌｅｎｅ ｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ｄｉｉｍｉｄｅ）及びその誘導体、ペリレンテトラカルボキシリックジアンハイドライド（ｐｅｒｙｌｅｎｅ ｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ）及びその誘導体、ポリパラペリレンビニレン及びその誘導体、ポリフローレン及びその誘導体、ポリパラフェニレン及びその誘導体、ナフタレンのオリゴアセン及びこれらの誘導体、アルファ−５−チオフェン（α−５−ｔｈｉｏｐｅｎｅ）のオリゴアセン及びこれらの誘導体、ピロメリティクジアンハイドライド及びその誘導体、ピロメリティクジイミド及びこれらの誘導体、パリレンテトラカルボン酸ジアンハイドライド及びその誘導体、フタロシアニン（ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）及びその誘導体、ナフタレンテトラカルボキシリックジイミド（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ ｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ｄｉｉｍｉｄｅ）及びその誘導体、ナフタレンテトラカルボキシリックジアンハイドライド（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ ｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ）及びその誘導体、置換または非置換されたチオフェン（ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）を含む共役系高分子誘導体、置換されたフルオレン（ｆｌｕｏｒｅｎｅ）を含む共役系高分子誘導体のうちの少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする請求項１１に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１３】
前記第１及び第２凹部は、各々の幅が各々１乃至５０μｍであり、高さが５０乃至５００ｎｍであって、
前記第１及び第２凹部の間の距離は１乃至１００μｍであり、
前記第３凹部は、幅が３乃至４００μｍであり、高さが１０乃至１０００ｎｍであるように形成することを特徴とする請求項７に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１４】
基板と、
前記基板上に形成された薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタに電気的に連結される発光素子と、を含み、
前記薄膜トランジスタは、
ゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜の一面上に形成されたゲート電極と、
前記ゲート絶縁膜の他面上に形成された有機絶縁膜と、
前記有機絶縁膜に埋込まれて形成されたソース電極、ドレイン電極、及びアクティブ層と、を含み、
前記有機絶縁膜は、前記ソース電極、ドレイン電極、及び前記アクティブ層が各々位置するバンクを含むことを特徴とする表示装置。
【請求項１５】
前記バンクは、前記ソース電極及びドレイン電極が位置する第１及び第２凹部と、前記第１及び第２凹部上に形成されて、前記アクティブ層が位置する第３凹部と、を含むことを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記有機絶縁膜は、ネガティブ型フォトレジストまたはポジティブ型フォトレジストからなることを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
【請求項１７】
前記アクティブ層は、有機半導体物質からなることを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記第１及び第２凹部は、各々の幅が１乃至５０μｍであり、高さが５０乃至５００ｎｍであって、
前記第１及び第２凹部の間の距離は１乃至１００μｍであり、
前記第３凹部は、幅が３乃至４００μｍであり、高さが１０乃至１０００ｎｍであることを特徴とする請求項１５に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記発光素子は、第１電極、有機発光層、及び第２電極が順次に積層された構造からなることを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記基板は、ガラスやプラスチックのような絶縁材質、またはステンレススチールのような金属材質からなることを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は薄膜トランジスタに関し、より詳細には、アクティブ層に有機半導体物質を利用する薄膜トランジスタの製造方法、この方法によって製造された薄膜トランジスタ、及びこの薄膜トランジスタを含む表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機発光表示装置及び液晶表示装置のような表示装置は、体積が大きくて高電圧を必要とする陰極線管とは異なって、厚さが薄くて低電圧で動作する長所があるため、次世代表示装置として幅広く使用されている。
【０００３】
特に、有機発光表示装置は、有機物質に正極（アノード）及び負極（カソード）を通じて注入された電子及び正孔が再結合して励起子（エキシトン）を形成し、形成された励起子からのエネルギーによって特定の波長の光が発生する現象を利用した自己発光型表示装置である。したがって、有機発光表示装置は、バックライトのような別途の光源を必要としないので、液晶表示装置に比べて低い消費電力、広い視野角、及び速い応答速度を容易に確保することができる長所があるため、次世代表示装置として注目されている。
【０００４】
有機発光表示装置は、駆動方式によって受動駆動型（パッシブマトリクス型）及び能動駆動型（アクティブマトリクス型）に区分されるが、最近は、低い消費電力、高い精細度、速い応答速度、広い視野角、及び薄型化の実現が可能な能動駆動型が主に適用されている。
【０００５】
このような能動駆動型有機発光表示装置は、画像表現の基本単位である画素（ピクセル）を行列状に配列し、各画素にスイッチング素子として薄膜トランジスタ（ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ−ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＴＦＴ）を配置して、独立的に画素を制御する。
【０００６】
一方、最近では、ノートパソコンや小型の携帯用端末器などが広く普及しており、これに適用することができるように、基板材料としてガラスより軽くて柔軟で破損の危険が少ないプラスチックのようなフレキシブル物質を利用するフレキシブル有機発光表示装置の開発が行われている。
【０００７】
このようなフレキシブル有機発光表示装置では、スイッチング素子としてアクティブ層にシリコンを使用する通常のＴＦＴの代わりに、有機半導体物質を使用する有機ＴＦＴ（以下、ＯＴＦＴとする）を使用するのが有利であり、これは、有機半導体物質は低温工程が可能で、フレキシブル特性を保障することができるためである。
【０００８】
ＯＴＦＴは、通常、基板上に、ゲート絶縁膜を間においてゲート電極及び有機半導体物質からなるアクティブ層が形成され、アクティブ層と接触しながらゲート電極の両側に対応してソース電極及びドレイン電極が互いに離隔して形成された構造からなる。
【０００９】
また、ＯＴＦＴは、アクティブ層を構成する有機半導体物質によって、ペンタセン（ｐｅｎｔａｃｅｎｅ）などのような低分子ＯＴＦＴ、及びポリチオフェン（ｐｏｌｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）系列などのような高分子ＯＴＦＴに区分される。
【００１０】
しかし、ペンタセンまたはポリチオフェンのような有機半導体物質は、化学的及び光学的安定性が劣悪で、パターニング工程が複雑で難しい。
【００１１】
また、前記有機半導体物質は、パターニング工程を行った後にも優れたパターン精密度を確保するのが難しく、パーティクルが発生する可能性が高いため、隣接する他のＯＴＦＴとクロストークを誘発することがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、前記のような従来の技術の問題点を解決するためのものであって、本発明の目的は、有機半導体層のパターン精密度を改善しながら、パターニング工程を単純化することができる、ＴＦＴの製造方法を提供することにある。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、前記方法によって製造されたＴＦＴを提供することにある。
【００１４】
また、本発明の他の目的は、前記ＴＦＴを含む表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するために、本発明は、基板上に有機絶縁膜を形成し、有機絶縁膜に、第１及び第２凹部と、前記第１及び第２凹部上に形成される第３凹部と、を含むバンクを形成し、第１及び第２凹部にソース電極及びドレイン電極を形成し、第３凹部にソース電極及びドレイン電極と接触するアクティブ層を形成する段階を含む、薄膜トランジスタの製造方法を提供する。
【００１６】
ここで、前記バンクは、ハーフトーンマスクを利用して有機絶縁膜を露光し、露光された有機絶縁膜を現像して形成する。
【００１７】
また、ソース電極及びドレイン電極は、インクジェット方式によって前記第１及び第２凹部にソース及びドレイン電極物質を塗布し、ソース及びドレイン電極物質が塗布された基板をキュアリングして形成する。
【００１８】
また、アクティブ層は、インクジェット方式によって第３凹部に有機半導体物質を塗布し、有機半導体物質が塗布された基板をキュアリングして形成する。
【００１９】
また、第１及び第２凹部は、各々の幅が１乃至５０μｍであり、高さが５０乃至５００ｎｍであって、前記第１及び第２凹部の間の距離は１乃至１００μｍであり、第３凹部は、幅が３乃至４００μｍであり、高さが１０乃至１０００ｎｍである。
【００２０】
前記目的を達成するために、本発明は、ゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜の一面上に形成されたゲート電極と、ゲート絶縁膜の他面上に形成された有機絶縁膜と、有機絶縁膜に埋込まれて形成されたソース電極、ドレイン電極及びアクティブ層と、を含み、有機絶縁膜は、ソース電極、ドレイン電極、及びアクティブ層が各々位置するバンクを含む、薄膜トランジスタを提供する。
【００２１】
前記目的を達成するために、本発明は、基板と、基板上に形成された薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタに電気的に連結される発光素子と、を含み、薄膜トランジスタは、ゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜の一面上に形成されたゲート電極と、ゲート絶縁膜の他面上に形成された有機絶縁膜と、有機絶縁膜に埋込まれて形成されたソース電極、ドレイン電極、及びアクティブ層と、を含み、有機絶縁膜は、ソース電極、ドレイン電極、及びアクティブ層が各々位置するバンクを含む、表示装置を提供する。
【００２２】
ここで、バンクは、前記ソース電極及びドレイン電極が位置する第１及び第２凹部と、前記第１及び第２凹部上に形成されて、前記アクティブ層が位置する第３凹部と、を含む。
【００２３】
また、発光素子は、第１電極、有機発光層、及び第２電極が順次に積層された構造からなる。
【００２４】
また、基板は、ガラスやプラスチックのような絶縁材質、またはステンレススチールのような金属材質からなる。
【００２５】
また、第１及び第２凹部は、各々の幅が１乃至５０μｍであり、高さが５０乃至５００ｎｍであって、前記第１及び第２凹部の間の距離は１乃至１００μｍであり、第３凹部は、幅が３乃至４００μｍであり、高さが１０乃至１０００ｎｍである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によるＴＦＴの製造方法は、ソース電極、ドレイン電極、及びアクティブ層を形成するための各々のパターニング工程を排除することができるので、工程を単純化することができ、コーヒーステイン現象（ｃｏｆｆｅｅ ｓｔａｉｎ ｅｆｆｅｃｔ）を防止することができて、パターン精密度が優れているので、ＴＦＴ間のクロストークを防止することができる。
【００２７】
従って、ＴＦＴの電気的特性及び信頼性を改善することができ、このようなＴＦＴを備えた表示装置の場合、優れた表示品質を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、添付した図面を参照して、本発明の好ましい実施例をより詳細に説明する。
【００２９】
まず、図１Ａ乃至図１Ｆ及び図２を参照して、本発明の実施例によるＴＦＴの製造方法を説明する。
【００３０】
図１Ａを参照すれば、基板１１０上に有機絶縁膜１２０を塗布する。基板１１０は、ガラスやプラスチックのような絶縁材質、またはステンレススチール（ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ；ＳＵＳ）のような金属材質からなり、プラスチックの場合、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈaｌａｔｅ；ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ ｓｕｌｆｏｎｅ；ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ ｉｍｉｄｅ）、ポリフェニレンスルフィド（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ ｓｕｌｆｉｄｅ；ＰＰＳ）、ポリアリレート（ｐｏｌｙａｒｙｌａｔｅ）、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ；ＰＣ）、ポリアクリレート（ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ；ＰＡＲ）、セルローストリアセテート（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｔｒｉａｃｅｔａｔｅ）、セルロースアセテートプロピオン酸塩（ｃｅｌｌｕｌｏｓ ｅａｃｅｔａｔｅ ｐｒｏｐｉｏｎａｔｅ；ＣＡＰ）の中から選択されるいずれか一つを使用することができる。そして、有機絶縁膜１２０は、ネガティブ型フォトレジストからなることができる。
【００３１】
図１Ｂを参照すれば、ハーフトーン（ｈａｌｆｔｏｎｅ）マスク２１０を利用して有機絶縁膜１２０を露光して現像して、有機絶縁膜１２０に第１、第２、及び第３凹部１２１ａ、１２１ｂ、１２２を含むバンク１２３を形成する。
【００３２】
ここで、第１及び第２凹部１２１ａ、１２１ｂは、後にソース電極及びドレイン電極１３０ａ、１３０ｂ（図１ｄ参照）が位置する領域であって、断面形状が四角形状であることができる。
【００３３】
第１及び第２凹部１２１ａ、１２１ｂの幅Ｗ１は、後に塗布されるソース及びドレイン電極物質１３１ａ、１３１ｂ（図１ｃ参照）を流す時、オーバーフロー（ｏｖｅｒｆｌｏｗ）を引き起こさず、高精細素子の実現が可能なように、１μｍ〜５０μｍに設定することができる。
【００３４】
第１及び第２凹部１２１ａ、１２１ｂの高さＨ１は、ソース及びドレイン電極物質１３１ａ、１３１ｂを流す時、オーバーフローを引き起こさず、第１及び第２凹部１２１ａ、１２１ｂの内部にソース及びドレイン電極物質１３１ａ、１３１ｂが均一に満たされるように、５０〜５００ｎｍ、好ましくは２００ｎｍに設定することができる。
【００３５】
第１及び第２凹部１２１ａ、１２１ｂの間の距離Ｄ１は、実質的なチャンネルの長さであって、１〜１００μｍであることができる。これは、チャンネルの長さが１μｍ未満であるとチャンネル漏れが大きくなるか接触抵抗が大きくなり、１００μｍを超えるとチャンネルを通じて十分に電流が流れないためである。
【００３６】
第３凹部１２２は、後にアクティブ層１４０（図１ｆ参照）が位置する領域であって、第１及び第２凹部１２１ａ、１２１ｂ上に形成され、断面形状が四角形状であることができる。
【００３７】
第３凹部１２２の幅Ｗ２は、第１及び第２凹部１２１ａ、１２１ｂの幅Ｗ１と距離Ｄ１に応じて決定されるので、３〜４００μｍに設定することができる。
【００３８】
第３凹凸部１２２の高さＨ２は、後に有機半導体物質１４１（図１ｅ参照）を流す時、オーバーフローを引き起こさず、後続の膜形成工程が容易に行われるように、１０〜１０００ｎｍに設定することができる。
【００３９】
また、ハーフトーンマスク２１０は、光を完全に遮断する遮光領域２１１ａ、２１１ｂ、光を一部分、一例として１／２程度だけ透過させる部分透光領域２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃ、及び光を完全に透過させる透光領域２１３ａ、２１３ｂからなることができる。
【００４０】
本実施例でのように、有機絶縁膜１２０がネガティブ型フォトレジストからなる場合、現象時に露光されない部分が除去されるので、遮光領域２１１ａ、２１１ｂは第１及び第２凹部１２１ａ、１２１ｂに対応し、部分透光領域２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃは第１及び第２凹部１２１ａ、１２１ｂを除く第３凹部１２２に対応し、透光領域２１３ａ、２１３ｂは第１、第２、及び第３凹部１２１ａ、１２１ｂ、１２２に対応するようにハーフトーンマスク２１０を配置して、有機絶縁膜１２０の露光を行うことができる。
【００４１】
一方で、有機絶縁膜１２０は、ポジティブ型フォトレジストからなることもできる。この場合、本実施例と反対に、現象時に露光された部分が除去されるので、図３に示したように、透光領域２２１ａ、２２１ｂは第１及び第２凹部１２１ａ、１２１ｂに対応し、部分透光領域２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃは第１及び第２凹部１２１ａ、１２１ｂを除く第３凹部１２２に対応し、遮光領域２２３ａ、２２３ｂは第１、第２、及び第３凹部１２１ａ、１２１ｂ、１２２に対応するようにハーフトーンマスク２２０を配置して、有機絶縁膜１２０の露光を行うことができる。
【００４２】
図１Ｃを参照すれば、インクジェット方式によってバンク１２３の第１及び第２凹部１２１ａ、１２１ｂにソース及びドレイン電極物質１３１ａ、１３１ｂを各々塗布する。
【００４３】
ここで、ソース及びドレイン電極物質１３１ａ、１３１ｂの塗布量は、約１×１０−１５リットル程度に調節することができるが、このような塗布量はこれに限定されず、第１及び第２凹部１２１ａ、１２１ｂの幅及び高さによって適切に調節することができる。
【００４４】
また、ソース及びドレイン電極物質１３１ａ、１３１ｂは、ポリエチレンジオキシチオフェン（ｐｏｌｙｅｈｙｌｅｎｅ ｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ；ＰＥＤＯＴ）、ポリアニリン（ｐｏｌｙ ａｎｉｌｉｎｅ；ＰＡＮＩ）、伝導性高分子、金属ナノ複合体などの伝導性物質からなることができ、金属ナノ複合体は、Ａｇナノ複合体、Ｃｕナノ複合体、Ａｕナノ複合体、Ｐｔナノ複合体の中から選択される物質からなることができる。
【００４５】
一方で、ソース及びドレイン電極物質１３１ａ、１３１ｂは、金属ナノパーティクルまたはカーボンナノパーティクル及び有機バインダーを含む物質をパターン塗布した後で焼成して形成される物質からなることができる。この場合、金属ナノパーティクルは、後に形成されるアクティブ層１４０を形成する有機半導体物質のＨＯＭＯ（ｈｉｇｈｅｓｔ ｏｃｃｕｐｉｅｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｏｒｂｉｔａｌ）値から０．５ｅＶを引いた値より大きな仕事関数値を有し、一例としてＡｇナノパーティクル、Ｃｕナノパーティクル、Ａｕナノパーティクル、またはＰｔナノパーティクルからなることができる。
【００４６】
その後、紫外線硬化及び熱硬化などのキュアリング（ｃｕｒｉｎｇ）工程を行って、ソース及びドレイン電極物質１３１ａ、１３１ｂの内部に含まれている溶媒（ソルベント）を蒸発させると同時に、ソース及びドレイン電極物質１３１ａ、１３１ｂを流す。
【００４７】
この時、バンク１２３によってソース及びドレイン電極物質１３１ａ、１３１ｂが第１及び第２凹部１２１ａ、１２１ｂ内で均一に流れるので、パターンのエッジ部分が他の部分に比べて厚くなる、いわゆるコーヒーステイン現象（ｃｏｆｆｅｅ ｓｔａｉｎ ｅｆｆｅｃｔ）が発生しない。
【００４８】
その結果、図１Ｄに示したように、有機絶縁膜１２０に、バンク１２３の第１及び第２凹部１２１ａ、１２１ｂに埋込まれた形態にソース電極及びドレイン電極１３０ａ、１３０ｂが形成される。
【００４９】
図１Ｅを参照すれば、第３凹部１２２にインクジェット方式によって有機半導体物質１４１を塗布する。
【００５０】
ここで、有機半導体物質１４１の塗布量は、約１×１０-１２リットル程度に調節することができるが、このような塗布量はこれに限定されず、第３凹部１２２の幅及び高さによって適切に調節することができる。
【００５１】
また、有機半導体物質１４１は、ペンタセン（ｐｅｎｔａｃｅｎｅ）、テトラセン（ｔｅｔｒａｃｅｎｅ）、アントラセン（ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）、ナフタレン（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ）、アルファ−６−チオフェン（α−６−ｔｈｉｏｐｅｎｅ）、アルファ−４−チオフェン（α−４−ｔｈｉｏｐｅｎｅ）、ペリレン（ｐｅｒｙｌｅｎｅ）及びその誘導体、ルブレン（ｒｕｂｒｅｎｅ）及びその誘導体、コロネン（ｃｏｒｏｎｅｎｅ）及びその誘導体、ペリレンテトラカルボキシリックジイミド（ｐｅｒｙｌｅｎｅ ｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ｄｉｉｍｉｄｅ）及びその誘導体、ペリレンテトラカルボキシリックジアンハイドライド（ｐｅｒｙｌｅｎｅ ｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ）及びその誘導体、ポリパラペリレンビニレン及びその誘導体、ポリフローレン及びその誘導体、ポリパラフェニレン及びその誘導体、ナフタレンのオリゴアセン及びこれらの誘導体、アルファ−５−チオフェン（α−５−ｔｈｉｏｐｅｎｅ）のオリゴアセン及びこれらの誘導体、ピロメリティクジアンハイドライド及びその誘導体、ピロメリティクジイミド及びこれらの誘導体、パリレンテトラカルボン酸ジアンハイドライド及びその誘導体、フタロシアニン（ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）及びその誘導体、ナフタレンテトラカルボキシリクジイミド（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ ｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ｄｉｉｍｉｄｅ）及びその誘導体、ナフタレンテトラカルボキシリクジアンハイドライド（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ ｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ）及びその誘導体、置換または非置換されたチオフェン（ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）を含む共役系高分子誘導体、置換されたフルオレン（ｆｌｕｏｒｅｎｅ）を含む共役系高分子誘導体などからなることができる。
【００５２】
その後、紫外線硬化及び熱硬化などのキュアリング工程を行って、有機半導体物質１４１の内部に含まれている溶媒を蒸発させると同時に、有機半導体物質１４１を流す。そうすると、図１Ｆに示したように、有機絶縁膜１２０に、ソース電極及びドレイン電極１３０ａ、１３０ｂと接触しながらバンク１２３の第３凹部１２２に埋込まれた形態にアクティブ層１４０が形成される。
【００５３】
その後、基板１１０の全面上にゲート絶縁膜１５０を形成し、その上にゲート電極物質を蒸着してパターニングして、ゲート電極１６０を形成することによって、図２のような構造のＴＦＴ（Ｔ）を形成する。
【００５４】
ここで、ゲート絶縁膜１５０は、ベンゾシクロブテン（ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ；ＢＣＢ）、ポリイミド、ポリビニルフェノール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｈｅｎｏｌ）、パリレン（ｐａｒｙｌｅｎｅ）のような有機絶縁物質からなることができ、ゲート電極物質は、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｍｏ、ＭｏＷ、Ａｌ、ＡｌＮｄＣｒ、Ａｌ／Ｃｒなどからなることができる。
【００５５】
このように、本実施例によるＴＦＴの製造方法は、ハーフトーンマスクを利用して有機絶縁膜１２０内にバンク１２３を形成し、インクジェット方式によってバンク１２３にソース電極及びドレイン電極１３０ａ、１３０ｂ、及びアクティブ層１４０が位置するようにして、これらを有機絶縁膜１２０に埋込まれた形態に形成する。
【００５６】
したがって、ソース電極及びドレイン電極１３０ａ、１３０ｂ、及びアクティブ層１４０を形成するための各々のパターニング工程を排除することができるので、工程を単純化することができ、コーヒーステイン現象（ｃｏｆｆｅｅ ｓｔａｉｎ ｅｆｆｅｃｔ）を防止することができて、パターン精密度が優れているので、ＴＦＴ間のクロストークを防止することができる。
【００５７】
一方、本実施例では、ゲート絶縁膜１５０を間においてアクティブ層１４０上にゲート電極１６０が形成されて、アクティブ層１４０下でソース電極及びドレイン電極１３０ａ、１３０ｂがアクティブ層１４０と接触する場合についてのみ説明したが、ゲート電極１６０の形成位置は本実施例に限定されない。
【００５８】
一例として、図４に示したように、ゲート絶縁膜１５５を間においてアクティブ層１４５下にゲート電極１６５が形成されて、アクティブ層１４５下でソース電極及びドレイン電極１３５ａ、１３５ｂがアクティブ層１４５と接触する場合にも、有機絶縁膜１２５に埋込まれた形態にソース電極及びドレイン電極１３５ａ、１３５ｂ、及びアクティブ層１４５を各々形成することができる。
【００５９】
次に、図５を参照して、前記本発明の一実施例によるＴＦＴを含む表示装置を説明する。本実施例では、表示装置の一例として有機発光表示装置について説明し、図５の図２と同一な構成要素については同一な図面符号を付けて、これに対する詳細な説明は省略する。
【００６０】
図５を参照すれば、基板１１０上に駆動素子として図２のＴＦＴ（Ｔ）が形成され、その上に平坦化膜１７０を間において薄膜トランジスタ（Ｔ）の一部と電気的に連結される発光素子（Ｌ）が形成されて、画素を構成する。
【００６１】
基板１１０は、ガラスやプラスチックのような絶縁材質、またはステンレススチール（ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ；ＳＵＳ）のような金属材質からなり、プラスチックの場合、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔａｈｌａｔｅ；ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ ｓｕｌｆｏｎｅ；ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ ｉｍｉｄｅ）、ポリフェニレンスルフィド（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ ｓｕｌｆｉｄｅ；ＰＰＳ）、ポリアリレート（ｐｏｌｙａｌｌｙａｔｅ）、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ；ＰＣ）、ポリアクリレート（ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ；ＰＡＲ）、セルローストリアセテート（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｔｒｉａｃｅｔａｔｅ）、セルロースアセテートプロピオン酸塩（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ａｃｅｔａｔｅ ｐｒｏｐｉｏｎａｔｅ；ＣＡＰ）の中から選択されるいずれか一つを使用することができる。
【００６２】
発光素子（Ｌ）は、第１電極３１０、有機発光層３３０、及び第２電極３４０が順次に積層された構造からなり、平坦化膜１７０及びゲート絶縁膜１５０に形成されたビアホール１５１、１７１を通じて薄膜トランジスタ（Ｔ）の一部、一例としてドレイン電極１３０ｂと電気的に連結される。第１電極３１０は、画素定義膜３２０によって隣接する画素の第１電極（図示せず）と電気的に分離されながら、画素定義膜３２０に形成された開口部３２１を通じて有機発光層３３０と接触する。
【００６３】
第１電極３１０及び第２電極３４０は、各々ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、Ａｌ、Ｍｇ−Ａｇ、Ｃａ、Ｃａ／Ａｇ、Ｂａのうちの一つ、またはそれ以上の物質からなることができる。
【００６４】
有機発光層３３０は、コッパーフタロシアニン（ｃｏｐｐｅｒ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ；ＣｕＰｃ）、Ｎ，Ｎ´−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ´−ジフェニル−ベンジディン（Ｎ，Ｎ´−Ｄｉ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ−１−ｙｌ）−Ｎ，Ｎ´−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ；ＮＰＢ）、トリス−８−ヒドロキシキノリンアルミニウム（ｔｒｉｓ−８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ａｌｕｍｉｎｕｍ；Ａｌｑ３）などのような低分子有機物からなることもでき、高分子有機物からなることができる。
【００６５】
一例として、有機発光層３３０が低分子有機物からなる場合、ホール注入層（Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ；ＨＩＬ）、ホール輸送層（Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ；ＨＴＬ）、発光層（Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｙｅｒ；ＥＭＬ）、及び電子輸送層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ；ＥＴＬ）を含む多層構造からなることができる。
【００６６】
また、有機発光層３３０が高分子有機物からなる場合、ホール輸送層（Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ；ＨＴＬ）及び発光層（Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｙｅｒ；ＥＭＬ）を含むことができ、この時、ＨＴＬはＰＥＤＯＴ物質からなり、ＥＭＬはポリ−フェニレンビニレン（Ｐｏｌｙ−Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｖｉｎｙｌｅｎｅ；ＰＰＶ）系またはポリフルオレン（Ｐｏｌｙｆｌｕｏｒｅｎｅ）系物質からなる。
【００６７】
一方、図示しなかったが、前記画素は、基板１１０上にマトリックス形態に配列されて、実際に発光及び表示が行われる表示部を構成し、このような表示部は、封止基板によって封止されて保護されることができる。
【００６８】
本実施例では、図２のＴＦＴ（Ｔ）が有機発光表示装置の駆動素子に適用される場合についてのみ説明したが、液晶表示装置などの他の表示装置の駆動素子にも適用される。
【００６９】
前記では、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれに限定されず、特許請求の範囲、発明の詳細な説明、及び添付した図面の範囲内で多様に変形して実施することが可能であり、これも本発明の範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１Ａ】本発明の一実施例による薄膜トランジスタの製造方法を説明するための断面図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施例による薄膜トランジスタの製造方法を説明するための断面図である。
【図１Ｃ】本発明の一実施例による薄膜トランジスタの製造方法を説明するための断面図である。
【図１Ｄ】本発明の一実施例による薄膜トランジスタの製造方法を説明するための断面図である。
【図１Ｅ】本発明の一実施例による薄膜トランジスタの製造方法を説明するための断面図である。
【図１Ｆ】本発明の一実施例による薄膜トランジスタの製造方法を説明するための断面図である。
【図２】本発明の一実施例による薄膜トランジスタの製造方法を説明するための断面図である。
【図３】本発明の他の実施例による薄膜トランジスタの製造方法を説明するための断面図である。
【図４】本発明の他の実施例による薄膜トランジスタを示した断面図である。
【図５】本発明の一実施例による薄膜トランジスタを含む表示装置を示した断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１１０  基板
１２０  有機絶縁膜
１２１ａ  第１凹部
１２１ｂ  第２凹部
１２２  第３凹部
１３０ａ  ソース電極
１３０ｂ  ドレイン電極
１３１ａ  ソース電極物質
１３１ｂ  ドレイン電極物質
１４０  アクティブ層
１４１  有機半導体物質
１５０  ゲート絶縁膜
１５１、１７１  ビアホール
１６０  ゲート電極
１７０  平坦化膜
２１０  ハーフトーンマスク
３１０  第１電極
３２０  画素定義膜
３２１  開口部
３３０  有機発光層
３４０  第２電極
【図１Ａ】
2006245582.tif 000003
【図１Ｂ】
2006245582.tif 000004
【図１Ｃ】
2006245582.tif 000005
【図１Ｄ】
2006245582.tif 000006
【図１Ｅ】
2006245582.tif 000007
【図１Ｆ】
2006245582.tif 000008
【図２】
2006245582.tif 000009
【図３】
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【図４】
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【図５】
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